① 什么是氢键化学老师刚讲有机化学,说到氢键怎么也不
氢键(hydrogenbond),电负性原子和与另一个电负性原子共价结合的氢原子间形成的键,与电负性强的原子连接的氢原子趋向带部分正电。在这种形式的键中,氢原子在两个电负性原子间不等分配。与氢原子共价结合的原子为氢供体,另一个电负性原子为氢受体。表示为X-H…Y。某些分子内,例如HNO3、邻硝基苯酚分子可以形成分子内氢键,还有一个苯环上连有两个羟基,一个羟基中的氢与另一个羟基中的氧形成氢键。分子内氢键由于受环状结构的限制,X-H…Y往往不能在同一直线上。分子内氢键使物质熔沸点降低。分子内氢键必须具备形成氢键的必要条件,还要具有特定的条件,如:形成平面环,环的大小以五或六原子环最稳定,形成的环中没有任何的扭曲。
② 氢键是什么有什么性质和作用
分子中高电负性原子X以共价相连的H原子和另一个分子(或分子内)的高电负性原子Y之间所形成的一种弱的相互作用,称为氢键。氢键不是化学键。氢键具有饱和性和方向性,使得冰的密度小于水。分子间氢键可以提高物质的沸点,分子内氢键降低沸点但提高稳定性。
氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。
氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。
分子间氢键形成条件:
(1)与电负性很大的原子A形成强极性键的氢原子。
(2)B(F、O、N)部分负电荷半径小、电负性大、单电子对的氢键性质:强极性键(A-H)上的氢核与大电负性、单电子对和粒子的B原子之间的静电引力。
(3)表示氢键结合的通式。
分子间有氢键的液体,一般粘度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为粘稠状液体。熔点、沸点分子间有氢键的物质熔化或气化时,除了要克服纯粹的分子间力外,还必须提高温度,额外地供应一份能量来破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔点、沸点比同系列氢化物的熔点、沸点高。
③ 什么是氢键
氢键的定义:氢原子与电负性的原子X共价结合时,共用的电子对强烈地偏向X的一边,使氢原子带有部分正电荷,能再与另一个电负性高而半径较小的原子Y结合,形成的X—H┅Y型的键,叫做氢键。
④ 氢键是什么
氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。
X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之间的氢键。
(4)什么是氢键扩展阅读:
中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。
这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。
这一成果发表在日前出版的《科学》杂志上,被评价为“一项开拓性的发现,真正令人惊叹的实验测量”“是一项杰出而令人激动的工作,具有深远的意义和价值”。
这项研究是由国家纳米科学中心研究员裘晓辉和副研究员程志海领导的实验团队,以及中国人民大学物理系副教授季威领导的理论计算小组合作完成的。
裘晓辉带领的研究团队对一种专门研究分子、原子内部结构的显微镜——非接触原子力显微镜进行了核心部件的创新,极大提高了这种显微镜的精度,终于首次直接观察到氢键,为争论提供了直观证据。另外据称,氢键有望解决姆潘巴现象。
氢键的高清晰照片能帮助科学家理解其本质,进而为控制氢键、利用氢键奠定基础。在此基础上,我们未来有可能人工影响或控制水、DNA和蛋白质的结构,生命体和我们生活的环境也有可能因此而改变。
如支撑DNA双螺旋结构的就是氢键,氢键还能解开和复制,在生命遗传中起到非常重要的作用。
参考资料来源:
网络-氢键
⑤ 阐述什么是氢键那些元素间会形成氢键
氢原子与电负性大的原子X以共价键结合,若与电负性大、半径小的原子Y(O F N等)接近,在X与Y之间以氢为媒介,生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用,称为氢键。[X与Y可以是同一种类分子,如水分子之间的氢键;也可以是不同种类分子,如一水合氨分子(NH3·H2O)之间的氢键]。
典型的氢键中,X和Y是电负性很强的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情况下也能形成氢键,但通常键能较低。碳在与数个电负性强的原子相连时也有可能产生氢键。例如在氯仿CHCl3中,碳原子直接与三个氯原子相连,氯原子周围电子云密度较大,因而碳原子周围即带有部分正电荷,碳也因此参与了氢键的形成,扮演了质子供体的角色。此外,芳环上的碳也有相对强的吸电子能力,因此形成Ar-H … :O型的弱氢键(此处Ar表示芳环)。芳香环、碳碳叁键或双键在某些情况下都可作为电子供体,与强极性的X-H(如-O-H)形成氢键。
⑥ 什么是氢键,什么意思求答案
:氢键(hydrogenbond),电负性原子和与另一个电负性原子共价结合的氢原子间形成的键,与电负性强的原子连接的氢原子趋向带部分正电。在这种形式的键中,氢原子在两个电负性原子间不等分配。与氢原子共价结合的原子为氢供体,另一个电负性原子为氢受体。表示为X-HY氢键构成其中X-H是强极性键,X带负电荷,H带正电荷·氢键是由两个电负性都很高的元素(例如F、O、N等)通过H原子形成三中心四电子键H和Y上的孤对电子产生强烈的吸引作用而形成氢键氢键键参数氢键的键能一般在40kJ·mol以下,比一般共价键键能小得多氢键的键长指X和Y间的距离氢键氢键的形成条件在XHY中:H与电负性大、半径小的元素(X)成强极性共价键的氢;Y有孤对电子、电负性大、半径小的元素(F、O、N)。在XHY中:H与电负性大、半径小的元素(X)成强极性共价键的氢;Y有孤对电子、电负性大、半径小的元素(F、O、N)。于是在H与Y间以静电引力结合,成第二键,称氢键,较弱。如HF、H2O中氢键的形成:氢键也可在分子内形成。氢键氢键的特征(1)弱作用力,与分子间力相当;小于40kJ·mol-1。(2)有方向性(Y的孤对电子有方向);有饱和性(H+排斥可能与Y电子云相吸引的其它H+)。(1)弱作用力,与分子间力相当;小于40kJ·mol-1。(2)有方向性(Y的孤对电子有方向);有饱和性(H+排斥可能与Y电子云相吸引的其它H+)。氢键作用某些物质的物理性质和化学性质在很大程度上受到氢键的影响,如物质的熔点、沸点、溶解度和酸碱性等例如:冰中每个H2O水分子都按四面体方向参与形成4个O-HO氢键,水的沸点和冰的熔点都要比同系物高得多。
⑦ 氢键是什么
氢键是一种特别的存在,DNA的双螺旋结构便是由氢键构成。
氢键则兼具共价键与分子间作用力的特点,虽然来源于电子和H原子核的相互作用,却没有明确的轨道重组,同时H原子核往往与孤对电子在空间中指向明确,以形成类似共价键轨道最大重叠的效果,而这也导致了冰的密度比水小。
氢键对物质性质的影响
氢键广泛存在,如水、醇、酚、酸、羧酸、氨、胺。氨基酸、蛋白质、碳水化合物等许多化合物都存在氢键。氢键对物质的影响也是多方面的。
对物质熔、沸点的影响。分子间形成氢键使物质的熔沸点升高,这是由于要使液体气化或使固体液化都需要能量去破坏分子间氢键的缘故。
凡是与熔、沸点有关的性质如熔化热、汽化热、蒸气压等的变化情况都与上面讨论的情况相似,分子内形成氢键,常使其熔、沸点低于同类化合物的熔、沸点。
以上内容参考网络-氢键
⑧ 什么是氢键
氢键是分子间作用力的一种,是一种永久偶极之间的作用力,氢键发生在已经以共价键与其它原子键结合的氢原子与另一个原子之间(X-H…Y),通常发生氢键作用的氢原子两边的原子(X、Y)都是电负性较强的原子。
氢键既可以是分子间氢键,也可以是分子内的。其键能最大约为200kJ/mol,一般为5-30kJ/mol,比一般的共价键、离子键和金属键键能要小,但强于静电引力。氢键对于生物高分子具有尤其重要的意义,它是蛋白质和核酸的二、三和四级结构得以稳定的部分原因。
(8)什么是氢键扩展阅读
氢键的影响
1、氨在水中的非常大的溶解度与它和水分子间的氢键有关。
2、甘油、无水磷酸和硫酸具有较大的黏度。
3、邻硝基苯酚中存在分子内氢键,因此熔点较间硝基苯酚和对硝基苯酚低。
4、冰中水分子在冰晶体结构中空间占有率较低,因而冰密度较小,甚至小于水。
5、冰中每个水分子都按四面体方向参与形成4个O-H…O氢键。冰的熔化热为5.0kJ/mol,而冰中氢键键能为18.8kJ/mol,因此刚熔化的水中仍有大量的氢键。在4℃时,水氢键断裂(密度增大)和受热分子间距增大(密度减小)的趋势相等,因此4℃时水密度最大。这个温度对于水中生物至关重要,它保证了冬季时水中生物不至于因为水结冰而死亡。
6、分子内形成氢键常使酸性增强。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²,而邻羟基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹,2,6-二羟基苯甲酸可在分子内形成两个氢键,它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子内氢键的形成,促进了氢的解离。
7、结晶水合物中存在由氢键构建的类冰骨架,其中可装入小分子或离子,参见甲烷气水包合物。